CN105436600A - 一种电冲装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电冲装置，涉及电动切割工具领域，包括：操作平台、电冲机和物件平台，所述操作平台位于所述物件平台的上方，所述电冲机安装所述操作平台上，所述电冲机的刀头为圆柱型，所述刀头朝向所述操作平台，所述电冲机设有圆柱形容腔，所述刀头位于所述圆柱形容腔内，所述圆柱形容腔内壁设有安装环，所述安装环设有多个测距传感器，所述操作平台内设有控制板，所述控制板包括处理器，所述多个测距传感器均与所述处理器耦合，所述刀头与所述电冲机可拆卸连接。本发明的目的在于提供一种电冲装置，以有效提高电冲机的刀具损坏的检查效率。

Description

一种电冲装置

技术领域

本发明涉及电动切割工具领域，具体而言，涉及一种电冲装置。

背景技术

电冲机作为一种新型的切割工具，使用时必须保证切割用的刀头与待切割的物件垂直，以避免冲力损坏刀头，而影响正常作业，现有的刀头的切换，需要富有工作经验的人员肉眼观察刀具的损坏程度而判断是否需要更换，例如，刀具因为长期作业而出现弯曲，但是，这种方式工作效率低下，而且准确性也不高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种电冲装置，以解决上述的问题。

第一方面，本发明提供的一种电冲装置，包括：操作平台、电冲机和物件平台，所述操作平台位于所述物件平台的上方，所述电冲机安装所述操作平台上，所述电冲机的刀头为圆柱型，所述刀头朝向所述操作平台，所述电冲机设有圆柱形容腔，所述刀头位于所述圆柱形容腔内，所述圆柱形容腔内壁设有安装环，所述安装环设有多个测距传感器，所述操作平台内设有控制板，所述控制板包括处理器，所述多个测距传感器均与所述处理器耦合，所述刀头与所述电冲机可拆卸连接。

结合第一方面，本发明实施例还提供了第一方面的第一种可能实施方式，其中，还包括：所述刀头位于所述圆柱形容腔的中心轴线处。

结合第一方面的第一种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第二种可能实施方式，其中，还包括：所述圆柱形容腔为可伸缩容腔，所述电冲机设有空腔，所述圆柱形容腔安装在所述空腔内，能够由所述空腔内伸出。

结合第一方面的第二种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第三种可能实施方式，其中，所述电冲机的空腔设有供所述刀头穿过的开口，所述圆柱形容腔能够由所述开口处自由伸缩，所述开口处设有用于锁紧所述圆柱形容腔的锁紧装置。

结合第一方面的第三种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第四种可能实施方式，其中，所述锁紧装置为锁扣，所述圆柱形容腔收容在所述空腔内时，所述圆柱形容腔的底端位于所述开口处，所述锁扣锁紧所述圆柱形容腔的底端。

结合第一方面的第四种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第五种可能实施方式，其中，所述操作平台包括支架和电气箱，所述支架一端垂直安装在所述物件平台上，所述支架的另一端与所述电气箱连接，所述支架支撑所述电气箱，所述控制板和所述电冲机的驱动装置均位于所述电气箱内。

结合第一方面的第五种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第六种可能实施方式，其中，还包括：显示器，所述显示器安装在所述电气箱的外壳上，所述显示器与所述控制板耦合，所述驱动装置与控制板耦合。

结合第一方面的第六种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第七种可能实施方式，其中，所述测距传感器包括三个，按照预设间隔分布在所述安装环上，三个所述测距传感器与所述圆柱形容腔的轴线的距离一致。

结合第一方面或第一方面的第一种可能实施方式或第二种可能实施方式或第三种可能实施方式或第四种可能实施方式或第五种可能实施方式或第六种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第八种可能实施方式，其中，沿所述圆柱形容腔的中心轴线方向分别设置有两个安装环，每个安装环上按照预设间隔分布有三个测距传感器。

结合第一方面的第八种可能实施方式，本发明实施例还提供了第一方面的第九种可能实施方式，其中，所述刀头与所述圆柱形容腔的中心轴线的偏差值为：

$r=\frac{R}{L};$

其中， $R=\sqrt{{(X_1-X_2)}^2+{(Y_1-Y_2)}^2};$

以当前安装环所在的平面，以所述圆柱形容腔的中心轴线为圆心，建立直角坐标系，所述两个安装环分别为第一安装环和第二安装环，其中，(X₁,Y₁)为所述第一安装环处的所述刀头的中心轴线在所述第一安装环所构建的直角坐标系的坐标，(X₂,Y₂)为所述第一安装环处的所述刀头的中心轴线在所述第二安装环所构建的直角坐标系的坐标；

L为所述第一安装环与所述第二安装环之间的距离。

本发明实施例中，当崭新的刀头安装在电冲机上时，所述刀头位于圆柱形容腔内壁，此时，安装环的多个测距传感器测得各自到刀头的距离，记录此时的所测得数值为基准值。

随着刀头的使用，因为物件平台和放置在物件平台的物件对刀头的冲击力使得刀头发生弯曲，由于刀头的弯曲，导致测距传感器与刀头之间的距离发生了改变，从而导致多个测距传感器测得的数据发生改变，工作人员通过测得的数据能够得知刀头发生了某种程度的弯曲，当弯曲程度超过某个数值，则表示刀头已经无法使用，需要及时更换。

例如，在每次作业完成，启动安装环上的多个测距传感器探测与刀头之间的距离，工作人员将处理器内存储的数据导出，通过计算测得刀头的弯曲程度，如果超过某个程度则判定刀头已经不能使用。

由于，刀头与电冲机可拆卸连接，便于及时更换刀头。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。通过附图所示，本发明的上述及其它目的、特征和优势将更加清晰。在全部附图中相同的附图标记指示相同的部分。并未刻意按实际尺寸等比例缩放绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。

图1示出了本发明实施例提供的一种电冲装置的结构图；

图2示出了本发明实施例提供的四个测距传感器的安装示意图；

图3示出了本发明实施例提供的三个测距传感器的安装示意图；

图4示出了本发明实施例提供的三个测距传感器的坐标图。

附图标记：

物件平台101，刀头102，圆柱形容腔103，测距传感器104，电冲机105，显示器106，电气箱107，支架108，安装环109，操作平台110。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

针对现有的电冲机的刀头在完全的时候不易观察，而影响正常使用，本发明实施例提供了一种电冲装置，如图1所示，所述电冲装置包括：操作平台110、电冲机105和物件平台101，所述操作平台110位于所述物件平台101的上方，所述电冲机105安装所述操作平台110上，所述电冲机105的刀头102为圆柱型，所述刀头102朝向所述操作平台110，所述电冲机105操作平台110设有圆柱形容腔103，所述刀头102位于所述圆柱形容腔103内，所述圆柱形容腔103内壁设有安装环109，所述安装环109设有多个测距传感器104，所述操作平台110内设有控制板，所述控制板包括处理器，所述多个测距传感器104均与所述处理器耦合，所述刀头102与所述电冲机105可拆卸连接。

所述操作平台110的下表面设有滑轨，其中，所述操作平台110的下表面为朝向所述物件平台101的一面，所述电冲机105能够沿所述滑轨移动，另外，所述操作平台110也能够移动，因此，所述操作平台110能够实现电冲机105在二维方向上的移动，能够带动电冲机105移动或者带动所述刀头102移动，工作人员可以设定所述刀头102的移动轨迹，从而完成不同的切割动作。

本发明实施例中，当崭新的刀头102安装在电冲机105上时，所述刀头102位于圆柱形容腔103内壁，此时，安装环109的多个测距传感器104测得各自到刀头102的距离，记录此时的所测得数值为基准值。

随着刀头102的使用，因为物件平台101和放置在物件平台101的物件对刀头102的冲击力使得刀头102发生弯曲，由于刀头102的弯曲，导致测距传感器104与刀头102之间的距离发生了改变，从而导致多个测距传感器104测得的数据发生改变，工作人员通过测得的数据能够得知刀头102发生了某种程度的弯曲，当弯曲程度超过某个数值，则表示刀头102已经无法使用，需要及时更换。

例如，在每次作业完成，启动安装环109上的多个测距传感器104探测与刀头102之间的距离，工作人员将处理器内存储的数据导出，通过计算测得刀头102的弯曲程度，如果超过某个程度则判定刀头102已经不能使用。

优选的，所述安装环109水平安装在所述圆柱形容腔103内壁上，即所述安装环109的圆心位于所述圆柱形容腔103的中心轴线上，优先地，所述刀头102位于所述圆柱形容腔103的中心轴线处，即所述刀头102的中心轴线与所述圆柱形容腔103的中心轴线重合。

另外，为了避免所述刀头102在切割时候的振动而带动所述圆柱形容腔103的振动，从而带动多个测距传感器104的振动，因此，可能会导致测距传感器104由圆柱形容腔103内脱落或者因为振动而损坏。

于本发明实施例中，所述圆柱形容腔103为可伸缩容腔，所述操作平台110设有空腔，所述圆柱形容腔103安装在所述空腔内，能够由所述空腔内伸出。

在所述刀头102进行切割操作时，所述圆柱形容腔103收缩回所述空腔内，例如，所述圆柱形容腔103为伸缩套管，所述电冲机105的刀头102与所述电冲机105去的驱动装置带动，所述圆柱形容腔103的上端安装在操作平台110上，因此，当电冲机105振动时，所述圆柱形容腔103的上端靠近振动源点，即所述圆柱形容腔103的上端带动整个所述圆柱形容腔103振动，因此，由于所述圆柱形容腔103长度缩短，能够降低振动的剧烈，即降低振动的幅度。

另外，当所述圆柱形容腔103收缩后容纳在所述空腔，一方面能够减少所述圆柱形容腔103干扰工作人员的视线，另一方面空腔能够缓冲电冲机105振动传递到所述圆柱形容腔103的振动势能，例如，空腔的内壁与所述圆柱形容腔103之间设有一定间隙，所述间隙能够消耗一部分振动势能。

另外，所述操作平台110的空腔设有供所述刀头102穿过的开口，所述圆柱形容腔103能够由所述开口处自由伸缩，所述开口处设有用于锁紧所述圆柱形容腔103的锁紧装置。所述锁紧装置能够使所述圆柱形容腔103收缩后，将所述圆柱形容腔103锁紧，避免电冲机105的振动使所述圆柱形容腔103由所述空腔内伸缩出。

优选地，所述锁紧装置为锁扣，所述圆柱形容腔103收容在所述空腔内时，所述圆柱形容腔103的底端位于所述开口处，所述锁扣锁紧所述圆柱形容腔103的底端。所述锁紧装置为锁扣，操作方便，固定牢固。

另外，所述操作平台110包括支架108和电气箱107，所述支架108一端垂直安装在所述物件平台101上，所述支架108的另一端与所述电气箱107连接，所述支架108支撑所述电气箱107，所述控制板和所述电冲机105的驱动装置均位于所述电气箱107内。

所述电气箱107的外壳上安装有所述显示器106，所述电冲机105的驱动装置位于所述电气箱107内，所述控制板也位于所述电气箱107内，所述电气箱107为所述电冲机105的用电设备的容纳箱，所述电气箱107的下表面(即朝向所述物件平台101的一面)设有滑轨，所述电冲机105能够沿所述滑轨移动，所述操作平台110还包括横向滑轨，所述横向滑轨安装在所述支架108上，所述横向滑轨的一端与所述支架108连接，所述电气箱107设置在所述横向滑轨上，所述电气箱107能够沿所述横向滑轨移动，具体地，所述电气箱107可以由一个电机带动，所述电机安装在所述支架108上，所述电机驱动推拉杆，所述推拉杆为所述电气箱107提供推力或拉力，以实现所述电气箱107沿所述横向滑轨的移动，当然也可以采用链条或者齿条等驱动方式带动所述电气箱107的移动。

所述处理器将多个所述测距传感器104采集的数据处理之后转换成所述安装环109处的刀头102的弯曲度，由所述显示器106进行显示，便于工作人员观察。

所述测距传感器104可以包括四个，按照预设间隔分布在所述安装环109上，其中，所述预设间隔为等间隔，即四个所述测距传感器104之间的距离相等，

四个所述测距传感器104与所述圆柱形容腔103的轴线的距离一致。如果，所述刀头102是一个标准的圆柱型，那么在安装环109处的四个测距传感器104与所述刀头102的距离应当一致，即四个所述测距传感器104测得的数值一致。当测得的数值有偏差时，则表示刀头102发生了一定的弯曲，参考图2，四个所述测距传感器104的安装位置如图2所示，测距传感器C1和测距传感器C2的连线与测距传感器C3和测距传感器C4的连线垂直，所述刀头102的弯曲度可以通过下式计算：

$\sqrt{{(C_1-C_2)}^2+{(C_3-C_4)}^2};$

上式中，C1表示测距传感器C1测的距离值，C2表示测距传感器C2测的距离值，C3表示测距传感器C3测的距离值。

另外，所述测距传感器104可以包括三个，如图3所示，按照预设间隔分布在所述安装环109上，三个所述测距传感器104与所述圆柱形容腔103的轴线的距离一致，沿所述圆柱形容腔103的中心轴线方向分别设置有两个安装环109，每个安装环109上按照预设间隔分布有三个测距传感器104。

以图3所示建立直接坐标系，如图4所示，以所述圆柱形容腔103的中心轴线与所述安装环109的平面之间的交点为原点，即图4中的A1，所述刀头102的中心轴线在所述安装环109的平面之间的交点为所述刀头102的原点，即图4中的B1，以A1为原点，建立X轴和Y轴，其中X轴穿过测距传感器D1，刀头102的圆形截面与测距传感器D1和A1之间的连线的交点为E1，刀头102的圆形截面与测距传感器D2和A1之间的连线的交点为E2，刀头102的圆形截面与测距传感器D3和A1之间的连线的交点为E3，测距传感器104E1的坐标为(D1-r,0)，测距传感器D2的坐标为((D2-r)cosa，(r-D2)sina)，测距传感器D3的坐标为((r-D3)cosb，(D3-r)sinb)，其中，r表示所述圆柱形容腔103的半径，所述a表示测距传感器D1和测距传感器D2之间的夹角，所述b表示测距传感器D1和测距传感器D3之间的夹角，D1表示测距传感器D1测得的距离数值，D2表示测距传感器D2测得的距离数值，D3表示测距传感器D3测得的距离数值。

根据E1，E2和E3三个点的坐标与B1之间的距离相等，计算出B1的坐标值，其中，夹角a和b可以预先测量。

所述两个安装环109分别为第一安装环109和第二安装环109，其中，(X₁,Y₁)为所述第一安装环109处的所述刀头102的中心轴线在所述第一安装环109所构建的直角坐标系的坐标，(X₂,Y₂)为所述第一安装环109处的所述刀头102的中心轴线在所述第二安装环109所构建的直角坐标系的坐标，因此，根据上述方法，可以获得(X₁,Y₁)和(X₂,Y₂)两个坐标的大小。

带入下式：

$r=\frac{R}{L};$

可以计算出所述刀头102与所述圆柱形容腔103的中心轴线的偏差值。

其中，L为所述第一安装环109与所述第二安装环109之间的距离。

因此，多个测距传感器104将采集的数据发送至处理器，所述处理器根据上述算法计算出所述刀头102与所述圆柱形容腔103的中心轴线的偏差值，并通过所述显示器106显示，便于工作人员及时获得刀头102的弯曲情况。

另外，所述圆柱形容腔103在刀头102切割的时候收缩在所述电冲机105的空腔内，并由锁扣锁紧，当作业完成时，即刀头102停止工作时，处理器获得刀头102停止工作的指令，控制所述锁扣装置打开，所述圆柱形容腔103在重力作用下伸出来，进行数据采集，以获得刀头102的弯曲情况，或者，刀头102停止工作时，处理器控制锁扣装置打开，并控制圆柱形容腔103伸出出来，即所述锁扣和所述圆柱形容腔103均设有驱动装置，所述锁扣的驱动装置和所述圆柱形容腔103的驱动装置均由处理器控制。

另外，所述控制板还可以设有远程通信模块，能够将所述处理器获得数据，例如工作完成的时间以及刀头102的弯曲情况发送至后台服务器或者与所述远程通信模块耦合的移动终端等通信设备。

于本发明实施例中，所述远程通信模块可以是GPRS模块或者其他的通信模块。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种电冲装置，其特征在于，包括：操作平台、电冲机和物件平台，所述操作平台位于所述物件平台的上方，所述电冲机安装所述操作平台上，所述电冲机的刀头为圆柱型，所述刀头朝向所述操作平台，所述电冲机设有圆柱形容腔，所述刀头位于所述圆柱形容腔内，所述圆柱形容腔内壁设有安装环，所述安装环设有多个测距传感器，所述操作平台内设有控制板，所述控制板包括处理器，所述多个测距传感器均与所述处理器耦合，所述刀头与所述电冲机可拆卸连接。

2.根据权利要求1所述的电冲装置，其特征在于，还包括：所述刀头位于所述圆柱形容腔的中心轴线处。

3.根据权利要求2所述的电冲装置，其特征在于，还包括：所述圆柱形容腔为可伸缩容腔，所述电冲机设有空腔，所述圆柱形容腔安装在所述空腔内，能够由所述空腔内伸出。

4.根据权利3所述的电冲装置，其特征在于，所述电冲机的空腔设有供所述刀头穿过的开口，所述圆柱形容腔能够由所述开口处自由伸缩，所述开口处设有用于锁紧所述圆柱形容腔的锁紧装置。

5.根据权利要求4所述的电冲装置，其特征在于，所述锁紧装置为锁扣，所述圆柱形容腔收容在所述空腔内时，所述圆柱形容腔的底端位于所述开口处，所述锁扣锁紧所述圆柱形容腔的底端。

6.根据权利要求5所述的电冲装置，其特征在于，所述操作平台包括支架和电气箱，所述支架一端垂直安装在所述物件平台上，所述支架的另一端与所述电气箱连接，所述支架支撑所述电气箱，所述控制板和所述电冲机的驱动装置均位于所述电气箱内。

7.根据权利要求6所述的电冲装置，其特征在于，还包括：显示器，所述显示器安装在所述电气箱的外壳上，所述显示器与所述处理器耦合，所述驱动装置与处理器耦合。

8.根据权利要求7所述的电冲装置，其特征在于，所述测距传感器包括三个，按照预设间隔分布在所述安装环上，三个所述测距传感器与所述圆柱形容腔的轴线的距离一致。

9.根据权利要求1-7的任一所述的电冲装置，其特征在于，沿所述圆柱形容腔的中心轴线方向分别设置有两个安装环，每个安装环上按照预设间隔分布有三个测距传感器。

10.根据权利要求9所述的电冲装置，其特征在于，所述刀头与所述圆柱形容腔的中心轴线的偏差值为：

$r=\frac{R}{L};$

其中， $R=\sqrt{{(X_1-X_2)}^2+{(Y_1-Y_2)}^2};$

以当前安装环所在的平面，以所述圆柱形容腔的中心轴线为圆心，建立直角坐标系，所述两个安装环分别为第一安装环和第二安装环，其中，(X₁,Y₁)为所述第一安装环处的所述刀头的中心轴线在所述第一安装环所构建的直角坐标系的坐标，(X₂,Y₂)为所述第一安装环处的所述刀头的中心轴线在所述第二安装环所构建的直角坐标系的坐标；

L为所述第一安装环与所述第二安装环之间的距离。